Saldatura ad ultrasuoni

La saldatura a ultrasuoni salda il metallo utilizzando vibrazioni ultrasoniche come fonte di energia. Questo tipo di saldatura può essere utilizzato sia per metalli che per materiali non metallici. Viene utilizzata nella saldatura a punti, a punti e di contorno. In questo caso, vengono utilizzate vibrazioni meccaniche longitudinali e di flessione. La saldatura a ultrasuoni salda il metallo utilizzando vibrazioni ultrasoniche con una frequenza di 20-60 kHz. Queste vibrazioni vengono generate applicando la corrente di un generatore di ultrasuoni all'avvolgimento di un trasduttore magnetostrittivo, assemblato da sottili piastre di 0,1-0,2 mm. Il materiale di queste piastre consente variazioni nelle dimensioni geometriche quando esposte a un campo magnetico alternato. Il direzionamento del campo magnetico lungo la pila di piastre facilita l'accorciamento o l'allungamento del magnetostrittore, convertendo le vibrazioni elettriche ad alta frequenza in vibrazioni meccaniche.

Metodo di saldatura ad ultrasuoni

Il metodo di saldatura a ultrasuoni comprende quanto segue:

• le parti da saldare vengono fissate insieme sotto pressione;
• sono sottoposti a oscillazioni ad alta frequenza, si verificano vibrazioni che causano tensione nel punto di connessione;
• a causa di tale collegamento, sulla superficie si genera calore per attrito, la forza del vettore di vibrazione sulla superficie è diretta ad angolo retto;
• L'energia elettrica ad alta frequenza viene convertita in movimento meccanico verticale.

Durante l'attrito a secco delle particelle sulle superfici da saldare si verificano vibrazioni ad alta frequenza, che distruggono i film di ossido superficiali. Successivamente, inizia l'attrito puro, più intenso, e si formano punti di attrito. Tra le due superfici metalliche iniziano a formarsi dei grani, creando un confine comune.

Il metodo di saldatura ad ultrasuoni viene eseguito:

• per sollievo;
• sovrapposizione;
• unendo un elemento piatto con uno rotondo;
• schiacciando i bordi;
• parti e pellicole multistrato.

L'ampiezza di oscillazione e il sistema di oscillazione meccanica sono parametri tecnologici cruciali di un sistema di saldatura, poiché trasmettono energia ultrasonica al pezzo. Per un funzionamento efficace, è richiesta un'ampiezza di 30-70 µm.

Saldatura dei metalli ad ultrasuoni

La saldatura a ultrasuoni dei metalli è un tipo di saldatura vera e propria. I cristalli metallici vengono avvicinati a distanze atomiche, creando una potente attrazione e una giunzione saldata resistente senza riscaldare il metallo fino al suo punto di fusione. Questo processo di saldatura non richiede saldature, fili di collegamento e nessuna successiva pulizia superficiale. È un metodo ecologico per unire i metalli.

Vantaggi della saldatura dei metalli ad ultrasuoni:

• non è necessario pulire la superficie da saldare, solo dal grasso;
• riscaldamento limitato e localizzato;
• accessibile in luoghi difficili;
• nessuna emissione nociva;
• frazioni di secondo dal riscaldamento alla saldatura;
• Vengono saldate lamiere molto sottili, fino a 0,001 mm.

Svantaggi di questo tipo di saldatura:

• la gamma di spessore è molto limitata;
• costo elevato dei generatori di ultrasuoni;
• compressione esterna aggiuntiva.